半導体の製造装置と半導体基板のローディング及び／又はアンローディング方法
【課題】半導体基板の搭載のためにホルダーが装着されるバッチ型半導体の製造装置のボートにおいて、製造が簡単な半導体基板ホルダーの製造方法及びこのホルダーを通じてよりコンパクトな半導体基板のボート搭載を遂行してその生産性が向上するバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板のローディング／アンローディング方法並びにこれらが含まれた半導体の製造装置を提供する。
【解決手段】半導体基板の底部が安着される外周と内周大きさを有するパイプ形状のホルダー基材１０を成形し、ホルダー基材１０を半導体基板のローディング用ボートで半導体基板の配置間隔に合わせてリング形状に切断してホルダーリング１２を製作する。
【解決手段】半導体基板の底部が安着される外周と内周大きさを有するパイプ形状のホルダー基材１０を成形し、ホルダー基材１０を半導体基板のローディング用ボートで半導体基板の配置間隔に合わせてリング形状に切断してホルダーリング１２を製作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板の搭載のためにホルダーが装着されるバッチ型半導体の製造装置のボートに係り、より詳しくは、製造が簡単なホルダーの製造方法及びこのホルダーを通じてよりコンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）な半導体基板のボート搭載を遂行してその生産性が向上するバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板ローディング及び／又はアンローディング方法並びにこれらを含む半導体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体基板を工程処理する半導体の製造装置は工程処理能力を進めるために内部に半導体基板を多量にローディングするための基板ローディング用ボートを含むバッチ式のものと工程の時間を極度に減少させるために一枚ずつ工程を進行するシングルタイプ（ｓｉｎｇｌｅ ｗａｆｅｒ ｔｙｐｅ）のものがある（例えば、特許文献１参照）。
このような工程で、工程の特性上、工程温度を昇下降させるのに工程時間が必要となるので、特に、高温の工程が要求する半導体の製造装置ではバッチ型が一般的である。
【０００３】
図１はロボットアーム（エンドエフェクター）と多数の半導体基板を搭載するためのバッチ式ボートとで成る従来のバッチ型半導体の製造装置を現わした外観説明斜視図である。
図１を参照すると、従来のバッチ型半導体の製造装置は、内部に収容空間を形成するように下部が開放された開口部を持ち、半導体製造工程を処理するための管状の反応チャンバー（未図示）に、複数の半導体基板１００がローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）されるように半導体基板１００が上下方向に積層される基板ローディング用ボート１が設置される。
【０００４】
そして、このボート１への半導体基板１００のローディング及び／又はアンローディング（ローディング又はアンローディングの少なくともいずれか一方；以下、同様に記す）はエンドエフェクター２を通じてステージに設置されたカセット３から移送される。
ボート１は柱型に形成された複数のボートフレーム４で構成され、このボートフレーム４に沿って決まった間隔で支持溝（スリット）が形成され、ここにホルダー７が挟まれてこれを通じて上下方向に半導体基板１００を積載する。
この時、ボートフレーム４が形成されたボート１はエンドエフェクター２の作業経路（挿入及び／又は引き出し）に対して前面開放部５を持つように設置される（図２参照）。
【０００５】
すなわち、ボートフレーム４は円周上に対して半円を占有して設置され、残り部分がエンドエフェクター２の挿入を許容する前面開放部５を成すようにして半導体基板１００のローディング及び／又はアンローディングを許容するようになる。
そして、ボート１はその下部を支持しながら反応チャンバーの開口部を開閉するように作動するボートキャップを含んで成っており、ローディングが完了したボート１は昇降装置６を通じて反応チャンバーに投入される。
【０００６】
一方、このようなボート１には半導体基板１００を支持するホルダー７が設置されるのが一般的な傾向である。
これは熱処理の特性と半導体基板１００の大口径によるものであり、半導体基板は略７５０℃で変形が始まり、反応チャンバーの温度はそれ以上の環境が提供されるので、半導体基板１００の０．７Ｒ（Ｒａｄｉｕｓ）位置を局所的に据え置きしてその垂れさがることを防止するためのものである。
【０００７】
さらに詳しく説明すれば、反応チャンバー内での半導体処理工程は熱処理工程が含まれ、例えば、蒸着工程やＣＯＰ（ｃｒｙｓｔａｌ ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ）をとり除くための熱処理工程、ドーピングのために半導体に添加する不純物（ｄｏｐａｎｔ）を半導体基板内へ拡散させるディフュージョン工程（ｗｅｌｌ ｄｒｉｖｅ−ｉｎ）、半導体基板の酸化膜形成工程、ＳＯＩ熱処理工程等であり、この時、高温環境が作り出される。
【０００８】
ここで、半導体の生産性向上が考慮されて半導体基板の大口径（１２ｉｎｃｈ）化が積極的な趨勢であり、高温工程と大口径化によって熱処理工程での半導体基板支持方法が変更されてきている。
すなわち、半導体基板１００は略７５０℃で変形が始まり、無重力の環境を作り出さない限り、基板ローディング用ボート２でウエハー（Ｗａｆｅｒ）の外周での局所的な据え置きは半導体基板の垂れさがることを惹起させるためである。
【０００９】
特に、高温熱処理工程で半導体基板のシリコーン格子の結晶欠陷であるスリップ（ｓｌｉｐ）がウエハー（Ｗａｆｅｒ）が大口径化されるによって、更に容易に発生し、このような問題を解決するためにホルダーが使われ、ホルダーは半導体基板の０．７Ｒ（Ｒａｄｉｕｓ）位置でその底部を支持して構造的に垂れさがることを防止する。
このようなホルダー７は、高温環境と反応工程の化学環境に対応するためにセラミックス系、例えば、シリコーンカーバイド（ＳｉＣ）で形成され、半導体基板の形状を追従する円板上の支持パネル８に０．７Ｒのターゲット（ｔａｒｇｅｔ）支持のための支持リング９が形成されて成り立つ。
しかし、このようなホルダー７は半導体の製造装置において、ホルダー自体の製造難易度による製造装置の製作不便を惹起させ、これを補うための周辺装置の複雑性と製造の不便さを惹起させるなどさまざまな問題点を惹起させるようになる。
【００１０】
これをさらに詳しく説明すれば、先ず、図３、４はホルダーの製造方法を説明するための概略断面図として、一つ（図３参照）はシリコーンカーバイド粉末にバインダーを混合してホルダー形状で精密成形を遂行し、この時、バインダーは不純物を含んでいるので、ホルダー形状の成形物表面にまた、シリコーンカーバイドがコーティングされてホルダーが製造される。
他の一つ（図４参照）は円板上の成形パネルを置いてこの成形パネルにシリコーンカーバイドを厚膜にコーティングした後、これの外周を切断して成形パネル（黒煙材質）を焼却し、ここで、生成されたシリコーンカーバイドパネルにホルダーの突出部分である支持リングを確保するためにまた、精密加工を遂行してホルダーとして使うようになる。
上記どれらも、個別製造の問題点を避けることができないし、高価のシリコーンカーバイドと製造方式を考慮した時、高温領域を担当するためのホルダーの製造は半導体の製造装置の生産性を下落させる問題点を惹起させるようになる。
【００１１】
さらに、このような材料の投入と除去の無駄使いと共に、ホルダーの支持パネル８と支持リング９が占有する空間によって支持リング９の高さは制限を受けるようになる。
特に、ホルダー７に半導体基板１００が安着されば、ホルダー７と半導体基板１００が反応チャンバーで一つの占有空間を占めるようになり、エンドエフェクター２の作業空間を考慮してこれを一つのユニットで配置間隔（ｐｉｔｃｈ）を考慮しなければならない。
これは、バッチ式ボートにおいて、配置間隔を最小化させたコンパクトな配列が半導体基板処理の生産性（基板処理量）と直結するためである。
【００１２】
ところが、図５のように、ホルダー７自体が持つ厚さ、すなわち支持パネル８の厚さと支持リング９の厚さが確保され、その間でロボットアームのエンドエフェクター２の作業空間（ａ）が確保されなければならないので、このような制限はピッチ（ｐ）間隔を開けるようになり、半導体基板処理量を下落させる要因になる。
これは、トップ−エッジ−グリップ（図５）方式で云えば、先に、エンドエフェクター２は半導体基板１００をローディング及び／又はアンローディングさせるための剛性を確保するためにそれに相応する厚さが必要であり、そのために、エンドエフェクター２が配置されたホルダー７の間に挿入されるための作業空間（ａ）が確保されなければならない。
【００１３】
この時、トップ−エッジ−グリップの場合、エンドエフェクターの挿入及び／又は引き出しのための作業空間（ａ）とグリップの作業空間のための支持リング９の高さが確保されなければならない。
その結果、エンドエフェクターの総厚さとこれの作業を果たすための許容空間（ａ）と半導体基板１００の厚さ及び支持リング９の厚さ（高さ）と支持パネル８の厚さの合計が一つのピッチ（Ｐ）を成すようになる（図５参照）。
【００１４】
このような構造では大口径の半導体基板で高温工程のための０．７Ｒの位置で支持を遂行する支持リングを取り揃えたホルダー７が重要であり、このような支持を遂行しながらも高価の材質と製造が困難であるホルダーによって製造の便宜性を提供し、反応チャンバーでコンパクトなＷａｆｅｒ配置のためのボート構造または周辺装置の改良は、半導体工程の生産性の向上のための当面の問題点となっている。特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平０７−０１０２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、半導体基板の搭載のためにホルダーが装着されるバッチ型半導体の製造装置のボートにおいて、製造が簡単な半導体基板ホルダーの製造方法及びこのホルダーを通じてよりコンパクトな半導体基板のボート搭載を遂行してその生産性が向上するバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板のローディング及び／又はアンローディング方法並びにこれらが含まれた半導体の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するための本発明は、複数の半導体基板（１００）を工程処理するために半導体基板（１００）を積層配置させるバッチ式ボート（２０）を含み、該バッチ式ボート（２０）への前記半導体基板（１００）のローディング及びアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行するロボットアームのエンドエフェクター（１８）が含まれてなる半導体の製造装置において、前記半導体基板（１００）の底部を円型の枠面上で支持するリング形状の複数のホルダーリング（１２）と、前記ホルダーリング（１２）を通じて前記半導体基板（１００）が支持されるようにホルダーリング（１２）の装着位置を保持することと共に、前記エンドエフェクター（１８）の作業空間を提供するためにボートフレーム（２２）から突き出して形成された複数の支持ロード（１６）と、上下に配置された前記ホルダーリング（１２）間の空間に位置する前記支持ロード（１６）との干渉を回避するように用意されたエンドエフェクター（１８）と、前記支持ロード（１６）及びエンドエフェクター（１８）によって前記ホルダーリング（１２）を保持するための支持ロード（１６）の厚さが除かれた半導体基板（１００）載置のピッチ間隔を持つバッチ式ボート（２０）とを有し、前記支持ロード（１６）は、前記ホルダーリング（１２）の円周底部上に分割された３支持点に向けて前記ボートフレーム（２２）から突き出すように設置され、前記半導体基板（１００）の引き出し及び引き入れの少なくともいずれか一方を行うことを許諾するように、前面開放部（５）を成す両側ボートフレーム（２２）から突き出して形成された２支持点の間の間隔が、前記エンドエフェクター（１８）の作業経路に対してエンドエフェクター（１８）の幅を許容する開放部（２８）に形成され、前記エンドエフェクター（１８）は、前記支持ロード（１６）が平面上占有する空間が回避された前記ホルダーリング（１２）の内側空間で作業が遂行されるように作業経路に対して両側方から突き出した前記支持ロード（１６）の間隔間に挿入される幅を有し、前記作業経路線上に突き出した残りの一つの支持ロード（１６）が収容され、前記半導体基板（１００）がグリップされるように回避溝部（２４）が形成されたトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター（１８）であることを特徴とする。
【００１８】
また、前記目的を達成するための本発明は、請求項１に記載の半導体の製造装置において、半導体基板（１００）を大量に工程処理するためのバッチ式ボート（２０）のボートフレーム（２２）から複数の支持ロード（１６）が突き出るように形成し、ここにリング形状の複数のホルダーリング（１２）を据え置き、これを通じて前記半導体基板（１００）の底部を前記ホルダーリング（１２）のリング形状の枠面上で支持し、エンドエフェクター（１８）を前記支持ロード（１６）の占有空間を回避するように作動させ、前記支持ロード（１６）の厚さが除かれた半導体基板（１００）載置のピッチ間隔を有する前記バッチ式ボート（２０）で前記エンドエフェクター（１８）を通じて複数の前記半導体基板（１００）をローディングする及びアンローディングする、の少なくともいずれか一方を行い、前記エンドエフェクター（１８）が前記支持ロード（１６）の空間占有を回避する状態は、前記支持ロード（１６）が、前記ホルダーリング（１２）の外側に配置された前記ボートフレーム（２２）から突き出して分割された前記ホルダーリング（１２）の円周底部上に３点支持方式でホルダ‐リング（１２）を支持し、前記ホルダーリング（１２）と該ホルダーリング（１２）の外側空間を干渉する前記支持ロード（１６）によって、前記半導体基板（１００）の底部空間が閉鎖され、前記支持ロード（１６）の占有空間を除いた半導体基板（１００）の上部空間が空き、トップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター（１８）で前記半導体基板（１００）のローディング及びアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行し、前記エンドエフェクター（１８）は平面上作業経路に対して両側方から内部に突き出した前記支持ロード（１６）の間隔間に挿入される幅を有し、作業経路線上の内側方向に突き出した残りの一つの前記支持ロード（１６）を収容する回避溝部（２４）を持つように形成して作動が為されることを特徴とする。
【００１９】
以上、本発明では支持パネルと半導体基板の０．７Ｒを支持する支持リングが一体に成形されたホルダーにおいて、支持パネルを排除させ、支持リングのみを成形させたホルダーリングを用意して、ボートにはこのホルダーリングをボート内に保持するための支持ロードをボートフレームに形成する。
この時、支持ロードは従来支持パネルを取り替えながらも、エンドエフェクターに対しては従来支持パネルが作動不可の占有空間を占めることと異なり、これを回避する空間を提供してこれを通じて剛性のために必要確保された支持ロードの厚さがピッチの形成に影響を及ぼさないようにする。
これは、フィンガータイプのバッチ式ボートに半導体基板の０．７Ｒを支持するホルダーリングを装着して達成され、ホルダーリングはパイプの形態に製作されてこれが一定の間隔に切断することによって、簡単な方法により製作される。
そして、フィンガータイプのバッチ式ボートで支持ロードを回避してエンドエフェクターが半導体基板をローディング又はアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行するによって、バッチ式ボートで半導体基板の搭載量を最大化するようにできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る半導体基板ホルダーの製造方法及びこのホルダーが装着されたバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板ローディング／アンローディング方法並びに半導体の製造装置によれば、半導体基板を支持するホルダーリングのみをパイプ形状のホルダー基材を切断して製造することによって、ホルダーの製造が簡単になるという効果がある。
さらに、ホルダーリングを保持するバッチ式ボートの製造が簡単であり、支持ロードを通じてホルダーリングを支持させるが、支持ロードを回避してエンドエフェクターが作業を遂行できるようにピッチ間隔を最小化することによって、ボートへのコンパクトな半導体基板搭載が可能になり、基板処理量が向上して、窮極的には半導体の製造生産性の向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ロボットアーム（エンドエフェクター）と多数の半導体基板を搭載するためのバッチ式ボートとで成る従来のバッチ型半導体の製造装置を現わした外観説明斜視図である。
【図２】図１の装置のエンドエフェクターとボートの概略平面図である。
【図３】従来のホルダーの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図４】従来のホルダーの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図５】従来ホルダーの問題点を説明するためにエンドエフェクターの作業状態を現わした概略断面図である。
【図６】本発明によるホルダーリングの製造方法を説明するための概略工程図である。
【図７】本発明によるホルダーリングの製造方法を説明するための概略工程図である。
【図８】ホルダーリングが装着されたバッチ式ボートとエンドエフェクターが含まれて成る半導体の製造装置の一実施形態を現わした外観説明斜視図である。
【図９】図８の半導体の製造装置の平面図及び側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明に係る半導体基板ホルダーの製造方法及びこのホルダーが装着されたバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板ローディング／アンローディング方法並びに半導体の製造装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図６，７は本発明によるホルダーリングの製造方法を説明するための概略工程図であり、図８はこのようなホルダーリングが装着されたバッチ式ボートとトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクターが含まれて成る半導体の製造装置の一実施形態を現わした外観説明斜視図であり、図９は図８の平面図及び側面図である。
【００２４】
まず、本発明によるホルダーは図６，７のように、本発明は円板上の支持パネルを含んでこの支持パネルに半導体基板の底部が安着されるリング形状の支持リングを一体に成形するホルダーの製造方法において、半導体基板１００の底部が安着される外周と内周大きさを持つパイプ形状のホルダー基材１０を成形し、このホルダー基材１０を半導体基板ローディング用ボートで半導体基板の配置間隔に合わせてリング形状で切断してホルダーリング１２に製作した半導体の製造装置基板ローディング用ボートのホルダーである。
【００２５】
ここで、一実施形態としてのホルダーリング１２は図６のように、シリコーンカーバイド粉末を通じてパイプ形状のホルダー基材１０を粉末成形し、切断したホルダーリング１２にシリコーンカーバイドをコーティングして製造することを特徴とする。
他の実施形態としてのホルダーリング１２は、図７のように、パイプ形状の黒煙成形棒１４にシリコーンカーバイドをコーティングしてパイプ形状のホルダー基材１０を成形し、黒煙成形棒１４を消却（焼却）してとり除いた後、切断して製造することを特徴とする。
【００２６】
これらによって、製造されたホルダーリング１２は前述されたように円型の枠面上で半導体基板１００の底部を支持するようになり、このようなホルダーリング１２の装着によってそれ自体としてホルダーの製作が簡便になるのみならず、ピッチの利得を得るようになる。
【００２７】
このようなホルダーリング１２によって遂行される本発明の半導体基板ローディング及び／又はアンローディング方法は、半導体基板１００を大量に工程処理するためのバッチ式ボート２０のボートフレーム２２から支持ロード１６が突き出すように形成させ、ここにリング形状のホルダーリング１２を据え置いてこれを通じて半導体基板１００の０．７Ｒ底部をリング形状の枠面上で支持し、エンドエフェクター１８を支持ロード１６の平面上占有空間とホルダーリング１２を支持するために確保された厚さを持つ支持ロード１６の占有空間（厚さ）を回避するように設定され、支持ロード１６の厚さが除かれたピッチ間隔を持つバッチ式ボート２０でエンドエフェクター１８を通じて多数の半導体基板１００をローディング及び／又はアンローディングさせることを特徴とする。
【００２８】
ここで、一実施形態としてエンドエフェクター１８が支持ロード１６の空間占有を回避することは、図８及び図９のように、支持ロード１６をホルダーリング１２の外側に配置されたボートフレーム２２で内側方に突き出させて１２０゜に等分割されたホルダーリング１２の円周底部上に３点支持方式でホルダーリング１２を支持させ、ホルダーリング１２とこのホルダーリングの外側空間を干渉する支持ロード１６によって半導体基板１００の底部空間が占有され、支持ロード１６の占有空間を除いた半導体基板１００の上部空間が空くことによって、トップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター１８で半導体基板１００のローディング及び／又はアンローディングを遂行するが、このエンドエフェクター１８は平面上の作業経路に対して両側方から突き出した支持ロード１６の間隔間に挿入される幅を有し、その長さ方向に対しては回避溝部２４を通じてエンドエフェクター１８の作業経路に対して内側方向に突き出した残りの一つの支持ロード１６との干渉を回避して遂行することを特徴とする。
【００２９】
これによって、本発明は図８のように、半導体基板１００をローディング及び／又はアンローディングするためのボートのボートフレーム２２に半導体基板１００の底部を支持するために支持ロード１６が形成され、この支持ロード１６に半導体基板１００の底部が安着される外周と内周大きさを持つパイプ形状のホルダー基材１０から半導体基板１００の配置間隔に合わせてリング形状で切断して形成されたホルダーリング１２が装着されたことを特徴とするバッチ型半導体の製造装置の基板ローディング用ボートが提供される。
【００３０】
また、ホルダーリング１２が装着される本発明の半導体の製造装置は多数の半導体基板を工程処理するために半導体基板を積層させるバッチ式ボートを含み、このバッチ式ボートへの半導体基板のローディング及び／又はアンローディングを遂行するロボットアームのエンドエフェクター１８が含まれて成る半導体の製造装置において、半導体基板１００の底部を円型の枠面上で支持するリング形状のホルダーリング１２と；ホルダーリング１２を通じて半導体基板１００が支持されるようにホルダーリングの装着位置を保持することと共に、エンドエフェクターの作業空間を提供するためにボートフレームから突き出して形成された支持ロード１６と；上下に配置されたホルダーリング１２間の空間に位置した支持ロード１６との干渉が回避されるように用意されたエンドエフェクター１８と；支持ロード１６及びエンドエフェクター１８によってホルダーリング１２を保持するための支持ロード１６の厚さが除かれたピッチ間隔を持つバッチ式ボート２０とで成る。
【００３１】
ここで、エンドエフェクター１８は一実施形態として図８及び図９のように、支持ロード１６が半導体基板１００のローディング及び／又はアンローディングのためのボートへの引出及び引入経路を確保するために前面開放部を持つように形成されたボートフレーム２２から内側放射状に突き出してホルダーリング１２を支持し、これによって平面上ホルダーリング１２の外郭空間が支持ロード１６によって占有された場合、支持ロード１６が平面上占有する空間が回避されたホルダーリング１２の内側空間で作業が遂行されるように両側方から突き出した支持ロード１６の間隔間に挿入される幅を有し、その長さ方向に対してはエンドエフェクター１８の作業経路に対して内側方向に突き出された残りの一つの支持ロード１６を収容しながら半導体基板１００がグリップされるように回避溝部２４が形成されたトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクターであることを特徴とする。
【００３２】
このための支持ロード１６はホルダーリング１２の外側に配置されたボートフレーム２２から突き出して１２０゜に等分割されたホルダーリング１２の円周底部上に３点支持方式にホルダーリング１２を据え置くように形成される。
すなわち、支持ロード１６はホルダーリング１２の円周底部上に１２０゜の等分割された３支持点に向けてボートフレーム２２から突き出されるように設置されるが、半導体基板１００の引き出し及び／又は引入を回避するように前面開放５を成す両側ボートフレーム２２に突き出して形成された２支持点の間の間隔がエンドエフェクター１８の作業経路に対してエンドエフェクター１８の幅を許容する開放部２８をなすように形成されたことを特徴とする。
【００３３】
そして、ホルダーリング１２とボートフレーム２２及び支持ロード１６はシリコーンカーバイドより成ることを特徴とする。
一方、このようなホルダーリング１２とボートフレーム２２及び支持ロード１６がクオーツ（石英）より成ることもでき、本発明によるホルダーリング製造のイージー性（ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ）とピッチの利得によって高温工程以外の工程に適用される半導体の製造装置に採択されることができる。
【００３４】
上述したように、本発明はその製造が簡単なホルダーを含みながらもコンパクトなピッチ間隔が確保されたバッチ式ボートを通じて基板処理能力が向上しながらも製作が簡単な半導体工程工法及びその製造装置を提供する。
このための本発明は支持パネルと半導体基板１００の０．７Ｒを支持する支持リングが一体に成形されたホルダーにおいて、支持パネルを除いて支持リングのみを成形させたホルダーリング１２を用意して、ボートにはこのホルダーリング１２をボート内に保持すると共に、ピッチ間隔に影響を及ぼさない支持ロード１６を設置してコンパクトなピッチ間隔を確保させる。
【００３５】
このような本発明は、支持ロード１６を通じたホルダーリング１２の支持とこれによるエンドエフェクター１８による形態を有し、これより先にホルダーリング１２は図６，７のような方式にて製造される。
図６はシリコーンカーバイド粉末を通じてパイプ形状のホルダー基材を粉末成形し、このホルダー基材１０をホルダーリング１２の厚さで切断した後、シリコーンカーバイドをコーティングして簡単に製造される。
そして、図７はパイプ形状の黒煙成形棒１４にシリコーンカーバイドをコーティングしてパイプ形状のホルダー基材１０を成形し、黒煙成形棒を焼却してとり除いた後、切断して簡単に製造される。
本方式では、パイプ形状のホルダー基材１０からホルダーリング１２が切断して製造されるので、従来のような個別にホルダーを製造するための個別の成形器具が必要なく、また、切削成形のような工程が削除されてホルダーの生産性が向上する。
【００３６】
このようなホルダーリング１２が提供されることによって、本発明は半導体基板をローディング及び／又はアンローディングするためのバッチ式ボートのボートフレームに半導体基板１００の底部を支持するために支持ロード１６が形成され、この支持ロード１６にホルダーリング１２が装着されたバッチ型半導体の製造装置の基板ローディング用ボートが提供される。
具体的に、従来ホルダーの支持パネルはボートが担当するようになり、このためにボートにはホルダーリング１２の配置のための支持ロード１６が媒介される。
支持ロード１６はボートのボートフレーム２２に設置され、ホルダーリング１２がボート内部に配置されることによって、ボートの内部から突き出すように設置される。
そして、支持ロード１６の上端にはホルダーリング１２が安着される安着溝３０が形成され、ここにホルダーリング１２が挿入されて据え置き位置が確保される（図９参照）。
【００３７】
支持ロード１６の支持方式に従って二つの実施形態に仕分けされ、一実施形態として図８及び９は半導体基板に対してホルダーリング１２とこのホルダーリングを境界でその外郭を占有する支持ロード１６によってトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター１８が採択され、半導体基板の上部で支持ロード１６が占有する内部空間でローディング及び／又はアンローディングが遂行されることを現わしている。
これは先に、支持ロード１６がボートフレーム２２から突き出してホルダーリング１２の底部を等分割して支持するようになる。
ボートフレーム２２は上述したように、前面開放部５を形成するために半円周上に形成されるので、ここから中心方向に突き出すように支持ロード１６が形成される場合、半円周上の３点でホルダーリング１２を支持するようになってホルダーリング１２の不安定な据え置きが惹起されることがある。
【００３８】
したがって、前面開放部５に配置されたボートフレーム２２に突き出された両側の支持ロード１６はホルダーリング１２の安定した据え置きのために作業経路の中心線上に配置された支持ロード１６で確保された地点を中心境界で１２０゜に等分割された位置で放射状に傾くように突き出して形成する。
これによって、ホルダーリング１２は安定した位置で支持ロード１６によって保持される。
このような支持ロード１６及びホルダーリング１２によって半導体基板１００の底部は閉鎖された状態で、半導体基板１００の上部で支持ロード１６以外の空間は開放された状態を成すようになる。
【００３９】
具体的には、エンドエフェクター１８の引き出し及び／又は引入経路に対して平面上ホルダーリング１２の外郭空間が支持ロード１６によって占有され、中心線上には一つの突き出した支持ロード１６が干渉する。
これによって、トップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター１８が採択され、このエンドエフェクター１８は両側から内部に突き出した支持ロード１６の間隔間に挿入される幅を有し、その長さ方向に対してはエンドエフェクター１８の作業経路に対して内側方向に突き出された残り一つの支持ロード１６を収容しながら半導体基板１００がグリップされるように回避溝部２４が形成される。
【００４０】
このような支持ロード１６及びエンドエフェクター１８によって、支持ロード１６の厚さはピッチに考慮する必要がなく、支持ロード１６から半導体基板１００をグリップするためのホルダーリング１２の高さ（厚さ）を確保する必要もなくなる。
すなわち、図９のように、ピッチ（Ｐ）はホルダーリング１２とホルダーリング１２の間の間隔なので、平面上にエンドエフェクター１８が支持ロード１６を回避するから、エンドエフェクター１８の作業空間（ａ）はホルダーリング１２と半導体基板１００から設定される。
そして、回避溝部２４によってエンドエフェクター１８のグリップが降下しても支持ロード１６との干渉が回避され、これによってホルダーリング１２の厚さを最小化することができるので、ピッチ間隔は最小化したホルダーリング１２の厚さ（略１ｍｍ：安着溝に挿入される厚さを含み）と半導体基板１００の厚さ（略１ｍｍ）とエンドエフェクター１８の作業空間（略３．５ｍｍ）によって決まる。
【００４１】
ここで、もしエンドエフェクター１８が支持ロード１６を避けることができない場合、二倍位のピッチ間隔が予想され、例えば、剛性を確保するための支持ロード１６はボートの最外郭を占有する支持フレームから０．７Ｒを支持するホルダーリング１２の底部まで突き出されなければならないので、その支持剛性のための所定の厚さ（略４〜５ｍｍ）とグリップの作業空間のためのホルダーリング１２の高さ追加が含まれる。
これは上述したように支持パネルと支持リングが形成されたホルダーでも同じである。
このような理由から支持ロード１６の占有空間を回避できる反応チャンバーで確実な生産性の差を発生させることが分かる。
【００４２】
このように本発明によって、結局、ピッチはホルダーリング１２の厚さと半導体基板１００の厚さ及びホルダーリング１２の間でエンドエフェクター１８の作業空間だけが考慮され、ホルダーリング１２の厚さも半導体基板１００に接触して支持するための最小限の厚さだけが必要となるので、上述した一つのホルダー基材から多量のホルダーリングを得ることができるし、従来に比べてコンパクトな配置を得ることができる。
【００４３】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、半導体基板の搭載のためにホルダーが装着されるバッチ型半導体の製造装置の分野に適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
５ 前面開放部
１０ ホルダー基材
１２ ホルダーリング
１４ 成形棒
１６ 支持ロード
１８ エンドエフェクター
２０ （バッチ式）ボート
２２ ボートフレーム
２４ 回避溝部
２６ ホルダーリング収容溝部
２８ 開放部
３０ 安着溝
１００ 半導体基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体基板の搭載のためにホルダーが装着されるバッチ型半導体の製造装置のボートに係り、より詳しくは、製造が簡単なホルダーの製造方法及びこのホルダーを通じてよりコンパクト（ｃｏｍｐａｃｔ）な半導体基板のボート搭載を遂行してその生産性が向上するバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板ローディング及び／又はアンローディング方法並びにこれらを含む半導体の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体基板を工程処理する半導体の製造装置は工程処理能力を進めるために内部に半導体基板を多量にローディングするための基板ローディング用ボートを含むバッチ式のものと工程の時間を極度に減少させるために一枚ずつ工程を進行するシングルタイプ（ｓｉｎｇｌｅ ｗａｆｅｒ ｔｙｐｅ）のものがある（例えば、特許文献１参照）。
このような工程で、工程の特性上、工程温度を昇下降させるのに工程時間が必要となるので、特に、高温の工程が要求する半導体の製造装置ではバッチ型が一般的である。
【０００３】
図１はロボットアーム（エンドエフェクター）と多数の半導体基板を搭載するためのバッチ式ボートとで成る従来のバッチ型半導体の製造装置を現わした外観説明斜視図である。
図１を参照すると、従来のバッチ型半導体の製造装置は、内部に収容空間を形成するように下部が開放された開口部を持ち、半導体製造工程を処理するための管状の反応チャンバー（未図示）に、複数の半導体基板１００がローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）されるように半導体基板１００が上下方向に積層される基板ローディング用ボート１が設置される。
【０００４】
そして、このボート１への半導体基板１００のローディング及び／又はアンローディング（ローディング又はアンローディングの少なくともいずれか一方；以下、同様に記す）はエンドエフェクター２を通じてステージに設置されたカセット３から移送される。
ボート１は柱型に形成された複数のボートフレーム４で構成され、このボートフレーム４に沿って決まった間隔で支持溝（スリット）が形成され、ここにホルダー７が挟まれてこれを通じて上下方向に半導体基板１００を積載する。
この時、ボートフレーム４が形成されたボート１はエンドエフェクター２の作業経路（挿入及び／又は引き出し）に対して前面開放部５を持つように設置される（図２参照）。
【０００５】
すなわち、ボートフレーム４は円周上に対して半円を占有して設置され、残り部分がエンドエフェクター２の挿入を許容する前面開放部５を成すようにして半導体基板１００のローディング及び／又はアンローディングを許容するようになる。
そして、ボート１はその下部を支持しながら反応チャンバーの開口部を開閉するように作動するボートキャップを含んで成っており、ローディングが完了したボート１は昇降装置６を通じて反応チャンバーに投入される。
【０００６】
一方、このようなボート１には半導体基板１００を支持するホルダー７が設置されるのが一般的な傾向である。
これは熱処理の特性と半導体基板１００の大口径によるものであり、半導体基板は略７５０℃で変形が始まり、反応チャンバーの温度はそれ以上の環境が提供されるので、半導体基板１００の０．７Ｒ（Ｒａｄｉｕｓ）位置を局所的に据え置きしてその垂れさがることを防止するためのものである。
【０００７】
さらに詳しく説明すれば、反応チャンバー内での半導体処理工程は熱処理工程が含まれ、例えば、蒸着工程やＣＯＰ（ｃｒｙｓｔａｌ ｏｒｉｇｉｎａｔｅｄ ｐａｒｔｉｃｌｅ）をとり除くための熱処理工程、ドーピングのために半導体に添加する不純物（ｄｏｐａｎｔ）を半導体基板内へ拡散させるディフュージョン工程（ｗｅｌｌ ｄｒｉｖｅ−ｉｎ）、半導体基板の酸化膜形成工程、ＳＯＩ熱処理工程等であり、この時、高温環境が作り出される。
【０００８】
ここで、半導体の生産性向上が考慮されて半導体基板の大口径（１２ｉｎｃｈ）化が積極的な趨勢であり、高温工程と大口径化によって熱処理工程での半導体基板支持方法が変更されてきている。
すなわち、半導体基板１００は略７５０℃で変形が始まり、無重力の環境を作り出さない限り、基板ローディング用ボート２でウエハー（Ｗａｆｅｒ）の外周での局所的な据え置きは半導体基板の垂れさがることを惹起させるためである。
【０００９】
特に、高温熱処理工程で半導体基板のシリコーン格子の結晶欠陷であるスリップ（ｓｌｉｐ）がウエハー（Ｗａｆｅｒ）が大口径化されるによって、更に容易に発生し、このような問題を解決するためにホルダーが使われ、ホルダーは半導体基板の０．７Ｒ（Ｒａｄｉｕｓ）位置でその底部を支持して構造的に垂れさがることを防止する。
このようなホルダー７は、高温環境と反応工程の化学環境に対応するためにセラミックス系、例えば、シリコーンカーバイド（ＳｉＣ）で形成され、半導体基板の形状を追従する円板上の支持パネル８に０．７Ｒのターゲット（ｔａｒｇｅｔ）支持のための支持リング９が形成されて成り立つ。
しかし、このようなホルダー７は半導体の製造装置において、ホルダー自体の製造難易度による製造装置の製作不便を惹起させ、これを補うための周辺装置の複雑性と製造の不便さを惹起させるなどさまざまな問題点を惹起させるようになる。
【００１０】
これをさらに詳しく説明すれば、先ず、図３、４はホルダーの製造方法を説明するための概略断面図として、一つ（図３参照）はシリコーンカーバイド粉末にバインダーを混合してホルダー形状で精密成形を遂行し、この時、バインダーは不純物を含んでいるので、ホルダー形状の成形物表面にまた、シリコーンカーバイドがコーティングされてホルダーが製造される。
他の一つ（図４参照）は円板上の成形パネルを置いてこの成形パネルにシリコーンカーバイドを厚膜にコーティングした後、これの外周を切断して成形パネル（黒煙材質）を焼却し、ここで、生成されたシリコーンカーバイドパネルにホルダーの突出部分である支持リングを確保するためにまた、精密加工を遂行してホルダーとして使うようになる。
上記どれらも、個別製造の問題点を避けることができないし、高価のシリコーンカーバイドと製造方式を考慮した時、高温領域を担当するためのホルダーの製造は半導体の製造装置の生産性を下落させる問題点を惹起させるようになる。
【００１１】
さらに、このような材料の投入と除去の無駄使いと共に、ホルダーの支持パネル８と支持リング９が占有する空間によって支持リング９の高さは制限を受けるようになる。
特に、ホルダー７に半導体基板１００が安着されば、ホルダー７と半導体基板１００が反応チャンバーで一つの占有空間を占めるようになり、エンドエフェクター２の作業空間を考慮してこれを一つのユニットで配置間隔（ｐｉｔｃｈ）を考慮しなければならない。
これは、バッチ式ボートにおいて、配置間隔を最小化させたコンパクトな配列が半導体基板処理の生産性（基板処理量）と直結するためである。
【００１２】
ところが、図５のように、ホルダー７自体が持つ厚さ、すなわち支持パネル８の厚さと支持リング９の厚さが確保され、その間でロボットアームのエンドエフェクター２の作業空間（ａ）が確保されなければならないので、このような制限はピッチ（ｐ）間隔を開けるようになり、半導体基板処理量を下落させる要因になる。
これは、トップ−エッジ−グリップ（図５）方式で云えば、先に、エンドエフェクター２は半導体基板１００をローディング及び／又はアンローディングさせるための剛性を確保するためにそれに相応する厚さが必要であり、そのために、エンドエフェクター２が配置されたホルダー７の間に挿入されるための作業空間（ａ）が確保されなければならない。
【００１３】
この時、トップ−エッジ−グリップの場合、エンドエフェクターの挿入及び／又は引き出しのための作業空間（ａ）とグリップの作業空間のための支持リング９の高さが確保されなければならない。
その結果、エンドエフェクターの総厚さとこれの作業を果たすための許容空間（ａ）と半導体基板１００の厚さ及び支持リング９の厚さ（高さ）と支持パネル８の厚さの合計が一つのピッチ（Ｐ）を成すようになる（図５参照）。
【００１４】
このような構造では大口径の半導体基板で高温工程のための０．７Ｒの位置で支持を遂行する支持リングを取り揃えたホルダー７が重要であり、このような支持を遂行しながらも高価の材質と製造が困難であるホルダーによって製造の便宜性を提供し、反応チャンバーでコンパクトなＷａｆｅｒ配置のためのボート構造または周辺装置の改良は、半導体工程の生産性の向上のための当面の問題点となっている。特許文献１参照。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平０７−０１０２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、半導体基板の搭載のためにホルダーが装着されるバッチ型半導体の製造装置のボートにおいて、製造が簡単な半導体基板ホルダーの製造方法及びこのホルダーを通じてよりコンパクトな半導体基板のボート搭載を遂行してその生産性が向上するバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板のローディング及び／又はアンローディング方法並びにこれらが含まれた半導体の製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するための本発明は、複数の半導体基板（１００）を工程処理するために半導体基板（１００）を積層配置させるバッチ式ボート（２０）を含み、該バッチ式ボート（２０）への前記半導体基板（１００）のローディング及びアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行するロボットアームのエンドエフェクター（１８）が含まれてなる半導体の製造装置において、前記半導体基板（１００）の底部を円型の枠面上で支持するリング形状の複数のホルダーリング（１２）と、前記ホルダーリング（１２）を通じて前記半導体基板（１００）が支持されるようにホルダーリング（１２）の装着位置を保持することと共に、前記エンドエフェクター（１８）の作業空間を提供するためにボートフレーム（２２）から突き出して形成された複数の支持ロード（１６）と、上下に配置された前記ホルダーリング（１２）間の空間に位置する前記支持ロード（１６）との干渉を回避するように用意されたエンドエフェクター（１８）と、前記支持ロード（１６）及びエンドエフェクター（１８）によって前記ホルダーリング（１２）を保持するための支持ロード（１６）の厚さが除かれた半導体基板（１００）載置のピッチ間隔を持つバッチ式ボート（２０）とを有し、前記支持ロード（１６）は、前記ホルダーリング（１２）の円周底部上に分割された３支持点に向けて前記ボートフレーム（２２）から突き出すように設置され、前記半導体基板（１００）の引き出し及び引き入れの少なくともいずれか一方を行うことを許諾するように、前面開放部（５）を成す両側ボートフレーム（２２）から突き出して形成された２支持点の間の間隔が、前記エンドエフェクター（１８）の作業経路に対してエンドエフェクター（１８）の幅を許容する開放部（２８）に形成され、前記エンドエフェクター（１８）は、前記支持ロード（１６）が平面上占有する空間が回避された前記ホルダーリング（１２）の内側空間で作業が遂行されるように作業経路に対して両側方から突き出した前記支持ロード（１６）の間隔間に挿入される幅を有し、前記作業経路線上に突き出した残りの一つの支持ロード（１６）が収容され、前記半導体基板（１００）がグリップされるように回避溝部（２４）が形成されたトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター（１８）であることを特徴とする。
【００１８】
また、前記目的を達成するための本発明は、請求項１に記載の半導体の製造装置において、半導体基板（１００）を大量に工程処理するためのバッチ式ボート（２０）のボートフレーム（２２）から複数の支持ロード（１６）が突き出るように形成し、ここにリング形状の複数のホルダーリング（１２）を据え置き、これを通じて前記半導体基板（１００）の底部を前記ホルダーリング（１２）のリング形状の枠面上で支持し、エンドエフェクター（１８）を前記支持ロード（１６）の占有空間を回避するように作動させ、前記支持ロード（１６）の厚さが除かれた半導体基板（１００）載置のピッチ間隔を有する前記バッチ式ボート（２０）で前記エンドエフェクター（１８）を通じて複数の前記半導体基板（１００）をローディングする及びアンローディングする、の少なくともいずれか一方を行い、前記エンドエフェクター（１８）が前記支持ロード（１６）の空間占有を回避する状態は、前記支持ロード（１６）が、前記ホルダーリング（１２）の外側に配置された前記ボートフレーム（２２）から突き出して分割された前記ホルダーリング（１２）の円周底部上に３点支持方式でホルダ‐リング（１２）を支持し、前記ホルダーリング（１２）と該ホルダーリング（１２）の外側空間を干渉する前記支持ロード（１６）によって、前記半導体基板（１００）の底部空間が閉鎖され、前記支持ロード（１６）の占有空間を除いた半導体基板（１００）の上部空間が空き、トップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター（１８）で前記半導体基板（１００）のローディング及びアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行し、前記エンドエフェクター（１８）は平面上作業経路に対して両側方から内部に突き出した前記支持ロード（１６）の間隔間に挿入される幅を有し、作業経路線上の内側方向に突き出した残りの一つの前記支持ロード（１６）を収容する回避溝部（２４）を持つように形成して作動が為されることを特徴とする。
【００１９】
以上、本発明では支持パネルと半導体基板の０．７Ｒを支持する支持リングが一体に成形されたホルダーにおいて、支持パネルを排除させ、支持リングのみを成形させたホルダーリングを用意して、ボートにはこのホルダーリングをボート内に保持するための支持ロードをボートフレームに形成する。
この時、支持ロードは従来支持パネルを取り替えながらも、エンドエフェクターに対しては従来支持パネルが作動不可の占有空間を占めることと異なり、これを回避する空間を提供してこれを通じて剛性のために必要確保された支持ロードの厚さがピッチの形成に影響を及ぼさないようにする。
これは、フィンガータイプのバッチ式ボートに半導体基板の０．７Ｒを支持するホルダーリングを装着して達成され、ホルダーリングはパイプの形態に製作されてこれが一定の間隔に切断することによって、簡単な方法により製作される。
そして、フィンガータイプのバッチ式ボートで支持ロードを回避してエンドエフェクターが半導体基板をローディング又はアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行するによって、バッチ式ボートで半導体基板の搭載量を最大化するようにできる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る半導体基板ホルダーの製造方法及びこのホルダーが装着されたバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板ローディング／アンローディング方法並びに半導体の製造装置によれば、半導体基板を支持するホルダーリングのみをパイプ形状のホルダー基材を切断して製造することによって、ホルダーの製造が簡単になるという効果がある。
さらに、ホルダーリングを保持するバッチ式ボートの製造が簡単であり、支持ロードを通じてホルダーリングを支持させるが、支持ロードを回避してエンドエフェクターが作業を遂行できるようにピッチ間隔を最小化することによって、ボートへのコンパクトな半導体基板搭載が可能になり、基板処理量が向上して、窮極的には半導体の製造生産性の向上するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ロボットアーム（エンドエフェクター）と多数の半導体基板を搭載するためのバッチ式ボートとで成る従来のバッチ型半導体の製造装置を現わした外観説明斜視図である。
【図２】図１の装置のエンドエフェクターとボートの概略平面図である。
【図３】従来のホルダーの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図４】従来のホルダーの製造方法を説明するための概略断面図である。
【図５】従来ホルダーの問題点を説明するためにエンドエフェクターの作業状態を現わした概略断面図である。
【図６】本発明によるホルダーリングの製造方法を説明するための概略工程図である。
【図７】本発明によるホルダーリングの製造方法を説明するための概略工程図である。
【図８】ホルダーリングが装着されたバッチ式ボートとエンドエフェクターが含まれて成る半導体の製造装置の一実施形態を現わした外観説明斜視図である。
【図９】図８の半導体の製造装置の平面図及び側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明に係る半導体基板ホルダーの製造方法及びこのホルダーが装着されたバッチ式ボートとそれを用いた半導体基板ローディング／アンローディング方法並びに半導体の製造装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図６，７は本発明によるホルダーリングの製造方法を説明するための概略工程図であり、図８はこのようなホルダーリングが装着されたバッチ式ボートとトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクターが含まれて成る半導体の製造装置の一実施形態を現わした外観説明斜視図であり、図９は図８の平面図及び側面図である。
【００２４】
まず、本発明によるホルダーは図６，７のように、本発明は円板上の支持パネルを含んでこの支持パネルに半導体基板の底部が安着されるリング形状の支持リングを一体に成形するホルダーの製造方法において、半導体基板１００の底部が安着される外周と内周大きさを持つパイプ形状のホルダー基材１０を成形し、このホルダー基材１０を半導体基板ローディング用ボートで半導体基板の配置間隔に合わせてリング形状で切断してホルダーリング１２に製作した半導体の製造装置基板ローディング用ボートのホルダーである。
【００２５】
ここで、一実施形態としてのホルダーリング１２は図６のように、シリコーンカーバイド粉末を通じてパイプ形状のホルダー基材１０を粉末成形し、切断したホルダーリング１２にシリコーンカーバイドをコーティングして製造することを特徴とする。
他の実施形態としてのホルダーリング１２は、図７のように、パイプ形状の黒煙成形棒１４にシリコーンカーバイドをコーティングしてパイプ形状のホルダー基材１０を成形し、黒煙成形棒１４を消却（焼却）してとり除いた後、切断して製造することを特徴とする。
【００２６】
これらによって、製造されたホルダーリング１２は前述されたように円型の枠面上で半導体基板１００の底部を支持するようになり、このようなホルダーリング１２の装着によってそれ自体としてホルダーの製作が簡便になるのみならず、ピッチの利得を得るようになる。
【００２７】
このようなホルダーリング１２によって遂行される本発明の半導体基板ローディング及び／又はアンローディング方法は、半導体基板１００を大量に工程処理するためのバッチ式ボート２０のボートフレーム２２から支持ロード１６が突き出すように形成させ、ここにリング形状のホルダーリング１２を据え置いてこれを通じて半導体基板１００の０．７Ｒ底部をリング形状の枠面上で支持し、エンドエフェクター１８を支持ロード１６の平面上占有空間とホルダーリング１２を支持するために確保された厚さを持つ支持ロード１６の占有空間（厚さ）を回避するように設定され、支持ロード１６の厚さが除かれたピッチ間隔を持つバッチ式ボート２０でエンドエフェクター１８を通じて多数の半導体基板１００をローディング及び／又はアンローディングさせることを特徴とする。
【００２８】
ここで、一実施形態としてエンドエフェクター１８が支持ロード１６の空間占有を回避することは、図８及び図９のように、支持ロード１６をホルダーリング１２の外側に配置されたボートフレーム２２で内側方に突き出させて１２０゜に等分割されたホルダーリング１２の円周底部上に３点支持方式でホルダーリング１２を支持させ、ホルダーリング１２とこのホルダーリングの外側空間を干渉する支持ロード１６によって半導体基板１００の底部空間が占有され、支持ロード１６の占有空間を除いた半導体基板１００の上部空間が空くことによって、トップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター１８で半導体基板１００のローディング及び／又はアンローディングを遂行するが、このエンドエフェクター１８は平面上の作業経路に対して両側方から突き出した支持ロード１６の間隔間に挿入される幅を有し、その長さ方向に対しては回避溝部２４を通じてエンドエフェクター１８の作業経路に対して内側方向に突き出した残りの一つの支持ロード１６との干渉を回避して遂行することを特徴とする。
【００２９】
これによって、本発明は図８のように、半導体基板１００をローディング及び／又はアンローディングするためのボートのボートフレーム２２に半導体基板１００の底部を支持するために支持ロード１６が形成され、この支持ロード１６に半導体基板１００の底部が安着される外周と内周大きさを持つパイプ形状のホルダー基材１０から半導体基板１００の配置間隔に合わせてリング形状で切断して形成されたホルダーリング１２が装着されたことを特徴とするバッチ型半導体の製造装置の基板ローディング用ボートが提供される。
【００３０】
また、ホルダーリング１２が装着される本発明の半導体の製造装置は多数の半導体基板を工程処理するために半導体基板を積層させるバッチ式ボートを含み、このバッチ式ボートへの半導体基板のローディング及び／又はアンローディングを遂行するロボットアームのエンドエフェクター１８が含まれて成る半導体の製造装置において、半導体基板１００の底部を円型の枠面上で支持するリング形状のホルダーリング１２と；ホルダーリング１２を通じて半導体基板１００が支持されるようにホルダーリングの装着位置を保持することと共に、エンドエフェクターの作業空間を提供するためにボートフレームから突き出して形成された支持ロード１６と；上下に配置されたホルダーリング１２間の空間に位置した支持ロード１６との干渉が回避されるように用意されたエンドエフェクター１８と；支持ロード１６及びエンドエフェクター１８によってホルダーリング１２を保持するための支持ロード１６の厚さが除かれたピッチ間隔を持つバッチ式ボート２０とで成る。
【００３１】
ここで、エンドエフェクター１８は一実施形態として図８及び図９のように、支持ロード１６が半導体基板１００のローディング及び／又はアンローディングのためのボートへの引出及び引入経路を確保するために前面開放部を持つように形成されたボートフレーム２２から内側放射状に突き出してホルダーリング１２を支持し、これによって平面上ホルダーリング１２の外郭空間が支持ロード１６によって占有された場合、支持ロード１６が平面上占有する空間が回避されたホルダーリング１２の内側空間で作業が遂行されるように両側方から突き出した支持ロード１６の間隔間に挿入される幅を有し、その長さ方向に対してはエンドエフェクター１８の作業経路に対して内側方向に突き出された残りの一つの支持ロード１６を収容しながら半導体基板１００がグリップされるように回避溝部２４が形成されたトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクターであることを特徴とする。
【００３２】
このための支持ロード１６はホルダーリング１２の外側に配置されたボートフレーム２２から突き出して１２０゜に等分割されたホルダーリング１２の円周底部上に３点支持方式にホルダーリング１２を据え置くように形成される。
すなわち、支持ロード１６はホルダーリング１２の円周底部上に１２０゜の等分割された３支持点に向けてボートフレーム２２から突き出されるように設置されるが、半導体基板１００の引き出し及び／又は引入を回避するように前面開放５を成す両側ボートフレーム２２に突き出して形成された２支持点の間の間隔がエンドエフェクター１８の作業経路に対してエンドエフェクター１８の幅を許容する開放部２８をなすように形成されたことを特徴とする。
【００３３】
そして、ホルダーリング１２とボートフレーム２２及び支持ロード１６はシリコーンカーバイドより成ることを特徴とする。
一方、このようなホルダーリング１２とボートフレーム２２及び支持ロード１６がクオーツ（石英）より成ることもでき、本発明によるホルダーリング製造のイージー性（ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ）とピッチの利得によって高温工程以外の工程に適用される半導体の製造装置に採択されることができる。
【００３４】
上述したように、本発明はその製造が簡単なホルダーを含みながらもコンパクトなピッチ間隔が確保されたバッチ式ボートを通じて基板処理能力が向上しながらも製作が簡単な半導体工程工法及びその製造装置を提供する。
このための本発明は支持パネルと半導体基板１００の０．７Ｒを支持する支持リングが一体に成形されたホルダーにおいて、支持パネルを除いて支持リングのみを成形させたホルダーリング１２を用意して、ボートにはこのホルダーリング１２をボート内に保持すると共に、ピッチ間隔に影響を及ぼさない支持ロード１６を設置してコンパクトなピッチ間隔を確保させる。
【００３５】
このような本発明は、支持ロード１６を通じたホルダーリング１２の支持とこれによるエンドエフェクター１８による形態を有し、これより先にホルダーリング１２は図６，７のような方式にて製造される。
図６はシリコーンカーバイド粉末を通じてパイプ形状のホルダー基材を粉末成形し、このホルダー基材１０をホルダーリング１２の厚さで切断した後、シリコーンカーバイドをコーティングして簡単に製造される。
そして、図７はパイプ形状の黒煙成形棒１４にシリコーンカーバイドをコーティングしてパイプ形状のホルダー基材１０を成形し、黒煙成形棒を焼却してとり除いた後、切断して簡単に製造される。
本方式では、パイプ形状のホルダー基材１０からホルダーリング１２が切断して製造されるので、従来のような個別にホルダーを製造するための個別の成形器具が必要なく、また、切削成形のような工程が削除されてホルダーの生産性が向上する。
【００３６】
このようなホルダーリング１２が提供されることによって、本発明は半導体基板をローディング及び／又はアンローディングするためのバッチ式ボートのボートフレームに半導体基板１００の底部を支持するために支持ロード１６が形成され、この支持ロード１６にホルダーリング１２が装着されたバッチ型半導体の製造装置の基板ローディング用ボートが提供される。
具体的に、従来ホルダーの支持パネルはボートが担当するようになり、このためにボートにはホルダーリング１２の配置のための支持ロード１６が媒介される。
支持ロード１６はボートのボートフレーム２２に設置され、ホルダーリング１２がボート内部に配置されることによって、ボートの内部から突き出すように設置される。
そして、支持ロード１６の上端にはホルダーリング１２が安着される安着溝３０が形成され、ここにホルダーリング１２が挿入されて据え置き位置が確保される（図９参照）。
【００３７】
支持ロード１６の支持方式に従って二つの実施形態に仕分けされ、一実施形態として図８及び９は半導体基板に対してホルダーリング１２とこのホルダーリングを境界でその外郭を占有する支持ロード１６によってトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター１８が採択され、半導体基板の上部で支持ロード１６が占有する内部空間でローディング及び／又はアンローディングが遂行されることを現わしている。
これは先に、支持ロード１６がボートフレーム２２から突き出してホルダーリング１２の底部を等分割して支持するようになる。
ボートフレーム２２は上述したように、前面開放部５を形成するために半円周上に形成されるので、ここから中心方向に突き出すように支持ロード１６が形成される場合、半円周上の３点でホルダーリング１２を支持するようになってホルダーリング１２の不安定な据え置きが惹起されることがある。
【００３８】
したがって、前面開放部５に配置されたボートフレーム２２に突き出された両側の支持ロード１６はホルダーリング１２の安定した据え置きのために作業経路の中心線上に配置された支持ロード１６で確保された地点を中心境界で１２０゜に等分割された位置で放射状に傾くように突き出して形成する。
これによって、ホルダーリング１２は安定した位置で支持ロード１６によって保持される。
このような支持ロード１６及びホルダーリング１２によって半導体基板１００の底部は閉鎖された状態で、半導体基板１００の上部で支持ロード１６以外の空間は開放された状態を成すようになる。
【００３９】
具体的には、エンドエフェクター１８の引き出し及び／又は引入経路に対して平面上ホルダーリング１２の外郭空間が支持ロード１６によって占有され、中心線上には一つの突き出した支持ロード１６が干渉する。
これによって、トップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター１８が採択され、このエンドエフェクター１８は両側から内部に突き出した支持ロード１６の間隔間に挿入される幅を有し、その長さ方向に対してはエンドエフェクター１８の作業経路に対して内側方向に突き出された残り一つの支持ロード１６を収容しながら半導体基板１００がグリップされるように回避溝部２４が形成される。
【００４０】
このような支持ロード１６及びエンドエフェクター１８によって、支持ロード１６の厚さはピッチに考慮する必要がなく、支持ロード１６から半導体基板１００をグリップするためのホルダーリング１２の高さ（厚さ）を確保する必要もなくなる。
すなわち、図９のように、ピッチ（Ｐ）はホルダーリング１２とホルダーリング１２の間の間隔なので、平面上にエンドエフェクター１８が支持ロード１６を回避するから、エンドエフェクター１８の作業空間（ａ）はホルダーリング１２と半導体基板１００から設定される。
そして、回避溝部２４によってエンドエフェクター１８のグリップが降下しても支持ロード１６との干渉が回避され、これによってホルダーリング１２の厚さを最小化することができるので、ピッチ間隔は最小化したホルダーリング１２の厚さ（略１ｍｍ：安着溝に挿入される厚さを含み）と半導体基板１００の厚さ（略１ｍｍ）とエンドエフェクター１８の作業空間（略３．５ｍｍ）によって決まる。
【００４１】
ここで、もしエンドエフェクター１８が支持ロード１６を避けることができない場合、二倍位のピッチ間隔が予想され、例えば、剛性を確保するための支持ロード１６はボートの最外郭を占有する支持フレームから０．７Ｒを支持するホルダーリング１２の底部まで突き出されなければならないので、その支持剛性のための所定の厚さ（略４〜５ｍｍ）とグリップの作業空間のためのホルダーリング１２の高さ追加が含まれる。
これは上述したように支持パネルと支持リングが形成されたホルダーでも同じである。
このような理由から支持ロード１６の占有空間を回避できる反応チャンバーで確実な生産性の差を発生させることが分かる。
【００４２】
このように本発明によって、結局、ピッチはホルダーリング１２の厚さと半導体基板１００の厚さ及びホルダーリング１２の間でエンドエフェクター１８の作業空間だけが考慮され、ホルダーリング１２の厚さも半導体基板１００に接触して支持するための最小限の厚さだけが必要となるので、上述した一つのホルダー基材から多量のホルダーリングを得ることができるし、従来に比べてコンパクトな配置を得ることができる。
【００４３】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、半導体基板の搭載のためにホルダーが装着されるバッチ型半導体の製造装置の分野に適用できる。
【符号の説明】
【００４５】
５ 前面開放部
１０ ホルダー基材
１２ ホルダーリング
１４ 成形棒
１６ 支持ロード
１８ エンドエフェクター
２０ （バッチ式）ボート
２２ ボートフレーム
２４ 回避溝部
２６ ホルダーリング収容溝部
２８ 開放部
３０ 安着溝
１００ 半導体基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体基板（１００）を工程処理するために半導体基板（１００）を積層配置させるバッチ式ボート（２０）を含み、該バッチ式ボート（２０）への前記半導体基板（１００）のローディング及びアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行するロボットアームのエンドエフェクター（１８）が含まれてなる半導体の製造装置において、
前記半導体基板（１００）の底部を円型の枠面上で支持するリング形状の複数のホルダーリング（１２）と、
前記ホルダーリング（１２）を通じて前記半導体基板（１００）が支持されるようにホルダーリング（１２）の装着位置を保持することと共に、前記エンドエフェクター（１８）の作業空間を提供するためにボートフレーム（２２）から突き出して形成された複数の支持ロード（１６）と、
上下に配置された前記ホルダーリング（１２）間の空間に位置する前記支持ロード（１６）との干渉を回避するように用意されたエンドエフェクター（１８）と、
前記支持ロード（１６）及びエンドエフェクター（１８）によって前記ホルダーリング（１２）を保持するための支持ロード（１６）の厚さが除かれた半導体基板（１００）載置のピッチ間隔を持つバッチ式ボート（２０）とを有し、
前記支持ロード（１６）は、前記ホルダーリング（１２）の円周底部上に分割された３支持点に向けて前記ボートフレーム（２２）から突き出すように設置され、前記半導体基板（１００）の引き出し及び引き入れの少なくともいずれか一方を行うことを許諾するように、前面開放部（５）を成す両側ボートフレーム（２２）から突き出して形成された２支持点の間の間隔が、前記エンドエフェクター（１８）の作業経路に対してエンドエフェクター（１８）の幅を許容する開放部（２８）に形成され、
前記エンドエフェクター（１８）は、前記支持ロード（１６）が平面上占有する空間が回避された前記ホルダーリング（１２）の内側空間で作業が遂行されるように作業経路に対して両側方から突き出した前記支持ロード（１６）の間隔間に挿入される幅を有し、前記作業経路線上に突き出した残りの一つの支持ロード（１６）が収容され、前記半導体基板（１００）がグリップされるように回避溝部（２４）が形成されたトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター（１８）であることを特徴とする請求項１に記載の半導体の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体の製造装置において、半導体基板（１００）を大量に工程処理するためのバッチ式ボート（２０）のボートフレーム（２２）から複数の支持ロード（１６）が突き出るように形成し、ここにリング形状の複数のホルダーリング（１２）を据え置き、これを通じて前記半導体基板（１００）の底部を前記ホルダーリング（１２）のリング形状の枠面上で支持し、エンドエフェクター（１８）を前記支持ロード（１６）の占有空間を回避するように作動させ、前記支持ロード（１６）の厚さが除かれた半導体基板（１００）載置のピッチ間隔を有する前記バッチ式ボート（２０）で前記エンドエフェクター（１８）を通じて複数の前記半導体基板（１００）をローディングする及びアンローディングする、の少なくともいずれか一方を行い、
前記エンドエフェクター（１８）が前記支持ロード（１６）の空間占有を回避する状態は、前記支持ロード（１６）が、前記ホルダーリング（１２）の外側に配置された前記ボートフレーム（２２）から突き出して分割された前記ホルダーリング（１２）の円周底部上に３点支持方式でホルダ‐リング（１２）を支持し、前記ホルダーリング（１２）と該ホルダーリング（１２）の外側空間を干渉する前記支持ロード（１６）によって、前記半導体基板（１００）の底部空間が閉鎖され、前記支持ロード（１６）の占有空間を除いた半導体基板（１００）の上部空間が空き、トップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター（１８）で前記半導体基板（１００）のローディング及びアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行し、前記エンドエフェクター（１８）は平面上作業経路に対して両側方から内部に突き出した前記支持ロード（１６）の間隔間に挿入される幅を有し、作業経路線上の内側方向に突き出した残りの一つの前記支持ロード（１６）を収容する回避溝部（２４）を持つように形成して作動が為されることを特徴とする半導体基板（１００）のローディング及び／又はアンローディング方法。
【請求項１】
複数の半導体基板（１００）を工程処理するために半導体基板（１００）を積層配置させるバッチ式ボート（２０）を含み、該バッチ式ボート（２０）への前記半導体基板（１００）のローディング及びアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行するロボットアームのエンドエフェクター（１８）が含まれてなる半導体の製造装置において、
前記半導体基板（１００）の底部を円型の枠面上で支持するリング形状の複数のホルダーリング（１２）と、
前記ホルダーリング（１２）を通じて前記半導体基板（１００）が支持されるようにホルダーリング（１２）の装着位置を保持することと共に、前記エンドエフェクター（１８）の作業空間を提供するためにボートフレーム（２２）から突き出して形成された複数の支持ロード（１６）と、
上下に配置された前記ホルダーリング（１２）間の空間に位置する前記支持ロード（１６）との干渉を回避するように用意されたエンドエフェクター（１８）と、
前記支持ロード（１６）及びエンドエフェクター（１８）によって前記ホルダーリング（１２）を保持するための支持ロード（１６）の厚さが除かれた半導体基板（１００）載置のピッチ間隔を持つバッチ式ボート（２０）とを有し、
前記支持ロード（１６）は、前記ホルダーリング（１２）の円周底部上に分割された３支持点に向けて前記ボートフレーム（２２）から突き出すように設置され、前記半導体基板（１００）の引き出し及び引き入れの少なくともいずれか一方を行うことを許諾するように、前面開放部（５）を成す両側ボートフレーム（２２）から突き出して形成された２支持点の間の間隔が、前記エンドエフェクター（１８）の作業経路に対してエンドエフェクター（１８）の幅を許容する開放部（２８）に形成され、
前記エンドエフェクター（１８）は、前記支持ロード（１６）が平面上占有する空間が回避された前記ホルダーリング（１２）の内側空間で作業が遂行されるように作業経路に対して両側方から突き出した前記支持ロード（１６）の間隔間に挿入される幅を有し、前記作業経路線上に突き出した残りの一つの支持ロード（１６）が収容され、前記半導体基板（１００）がグリップされるように回避溝部（２４）が形成されたトップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター（１８）であることを特徴とする請求項１に記載の半導体の製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体の製造装置において、半導体基板（１００）を大量に工程処理するためのバッチ式ボート（２０）のボートフレーム（２２）から複数の支持ロード（１６）が突き出るように形成し、ここにリング形状の複数のホルダーリング（１２）を据え置き、これを通じて前記半導体基板（１００）の底部を前記ホルダーリング（１２）のリング形状の枠面上で支持し、エンドエフェクター（１８）を前記支持ロード（１６）の占有空間を回避するように作動させ、前記支持ロード（１６）の厚さが除かれた半導体基板（１００）載置のピッチ間隔を有する前記バッチ式ボート（２０）で前記エンドエフェクター（１８）を通じて複数の前記半導体基板（１００）をローディングする及びアンローディングする、の少なくともいずれか一方を行い、
前記エンドエフェクター（１８）が前記支持ロード（１６）の空間占有を回避する状態は、前記支持ロード（１６）が、前記ホルダーリング（１２）の外側に配置された前記ボートフレーム（２２）から突き出して分割された前記ホルダーリング（１２）の円周底部上に３点支持方式でホルダ‐リング（１２）を支持し、前記ホルダーリング（１２）と該ホルダーリング（１２）の外側空間を干渉する前記支持ロード（１６）によって、前記半導体基板（１００）の底部空間が閉鎖され、前記支持ロード（１６）の占有空間を除いた半導体基板（１００）の上部空間が空き、トップ−エッジ−グリップ方式のエンドエフェクター（１８）で前記半導体基板（１００）のローディング及びアンローディングの少なくともいずれか一方を遂行し、前記エンドエフェクター（１８）は平面上作業経路に対して両側方から内部に突き出した前記支持ロード（１６）の間隔間に挿入される幅を有し、作業経路線上の内側方向に突き出した残りの一つの前記支持ロード（１６）を収容する回避溝部（２４）を持つように形成して作動が為されることを特徴とする半導体基板（１００）のローディング及び／又はアンローディング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２５１７４７（Ｐ２０１０−２５１７４７Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−８７２８６（Ｐ２０１０−８７２８６）
【出願日】平成２２年４月５日（２０１０．４．５）
【分割の表示】特願２００６−１１７８８６（Ｐ２００６−１１７８８６）の分割
【原出願日】平成１８年４月２１日（２００６．４．２１）
【出願人】（５０３００８２４０）株式会社テラセミコン (6)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月５日（２０１０．４．５）
【分割の表示】特願２００６−１１７８８６（Ｐ２００６−１１７８８６）の分割
【原出願日】平成１８年４月２１日（２００６．４．２１）
【出願人】（５０３００８２４０）株式会社テラセミコン (6)
【Ｆターム（参考）】
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